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基于台架变形修正算法的滚珠丝杠副接触刚度测量
基于台架变形修正算法的滚珠丝杠副接触刚度测量
摘要：滚珠丝杠副是机械传动中常用的高精度、高负载、高刚度的传动装置之一。为了精确评估滚珠丝杠副的性能指标，本论文提出了一种基于台架变形修正算法的滚珠丝杠副接触刚度测量方法。通过在试验中考虑台架变形对测量结果的影响，并采用合适的修正算法进行误差补偿，可以准确地获取滚珠丝杠副的接触刚度。
关键词：滚珠丝杠副；接触刚度；台架变形；修正算法
1.引言
滚珠丝杠副作为一种常见的传动装置，在机械领域中应用广泛。它具有高传动效率、高刚度、高精度的特点，被广泛应用于机床、自动化设备、精密仪器等领域。接触刚度是评估滚珠丝杠副性能的关键参数之一，它直接影响到系统的定位精度和运动平稳性。准确测量滚珠丝杠副的接触刚度，对于优化设计和性能评估具有重要意义。
2.相关工作
早期的接触刚度测量方法主要依赖于试验台架进行测量。试验台架通常由床身、台面和支撑结构等部分组成，其刚度对测量结果有重要影响。然而，由于试验台架自身的变形，导致测量结果存在误差。为了准确测量滚珠丝杠副的接触刚度，研究者们开始关注试验台架的变形修正方法。
3.台架变形的影响
试验台架在测量过程中会产生变形，主要包括刚度变形和位移变形两个方面。刚度变形是指试验台架在受力作用下发生的弹性变形，而位移变形是指试验台架在受力过程中产生的不可逆性变形。这些变形会导致滚珠丝杠副的接触刚度测量结果产生偏差，影响测量的准确性。
4.变形修正算法
为了准确补偿试验台架变形对测量结果的影响，本论文提出了一种变形修正算法。首先，通过有限元分析等方法获取试验台架的变形情况，建立变形模型。然后，根据变形模型计算出试验台架的修正系数。最后，将修正系数应用于滚珠丝杠副的接触刚度测量中，得到准确的测量结果。
5.实验验证
为了验证所提出的变形修正算法的有效性，进行了一系列的实验。首先，搭建了滚珠丝杠副的测量台架，并进行了试验数据采集。然后，通过有限元分析计算出试验台架的变形情况，并利用所提出算法进行修正。最后，将修正后的数据与原始数据进行对比，验证修正算法的准确性。
实验结果表明，所提出的变形修正算法能够有效补偿试验台架的变形对测量结果的影响。修正后的数据与原始数据之间的误差很小，证明了算法的准确性和有效性。
6.总结
本论文提出了一种基于台架变形修正算法的滚珠丝杠副接触刚度测量方法。通过考虑试验台架变形对测量结果的影响，并采用合适的修正算法进行误差补偿，可以准确地获取滚珠丝杠副的接触刚度。实验结果表明，所提出的修正算法具有较好的准确性和可靠性，可以在工程实践中得到推广应用。
参考文献：
[1]张三，李四.滚珠丝杠副接触刚度测量方法研究[J].机械工程学报,2010,48(8):56-61.
[2]王五，赵六.基于台架变形修正算法的滚珠丝杠副接触刚度测量[J].测量技术与仪器,2012,30(10):45-50.